Date : 2013
Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2013
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : anglais / English
Résumé / Abstract : Rajouter un terme de masse au graviton a pour effet de réduire la portée de l'interaction gravitationnelle et donc de modifier son action à l'échelle cosmologique. Cependant Boulware et Deser ont montré que la plupart des manières de rendre le graviton massif donnent lieu à des théories instables qui possèdent un degré de liberté fantomatique en plus des 5 degrés de liberté physiques d'un champ de spin 2 massif. Récemment, de Rham, Gabadadze et Tolley (dRGT) ont découvert une théorie de gravité massive qui semble être dépourvue de ces instabilités chroniques. Dans un premier temps, nous étudions en détail cette the��orie et en particulier sa formulation dans le langages des formes. Nous clarifions sa définition et prouvons par une analyse au niveau Lagrangien que, pour un sous-ensemble de l'espace des paramètres, la théorie possède assez de contraintes pour éliminer le fantôme de Boulware et Deser. L'absence de fantôme dans la gravité massive dRGT se traduit par la présence dans le Lagrangien de termes contenant des dérivés d'ordre supérieur pour le mode scalaire dans la limite de découpage, mais qui donnent lieu néanmoins à des équations du mouvement d'ordre 2. Ces termes, connus sous le nom de Galileons, sont les seuls termes scalaires possédant des équations d'ordre 2 en espace-temps plat. Nous présentons aussi une tentative d'extension de ces résultats à l'espace-temps courbe grâce à une méthode diagrammatique.
Résumé / Abstract : Adding a mass term to the graviton effectively reduces the range of the gravitational interaction and thus modifies it at cosmological scales. However, Boulware and Deser have shown that most of the models that give a mass to the graviton are unstable in that they propagate an extra ghostlike degree of freedom on top of the five physical degrees of freedom normally associated to a massive spin 2 field. Recently this obstacle has been overcome, thanks to de Rham, Gabadadze and Tolley (dRGT) who have discovered a theory of massive gravity which seems to be devoid of these chronic instabilities. In the first part of this thesis we study this theory in detail and more particularly its formulation in the language of forms. We clarify its definition and show at the level of the Lagrangian that, at least for a subset of parameter space, the theory has enough constraints for the Boulware-Deser ghost not to propagate. It turns out that the ghost freedom of dRGT massive gravity can be seen on the decoupling limit Lagrangian density by noticing that the scalar sector is described by higher order derivative terms which nevertheless lead to only second order equations of motion. These terms are known as Galileons and are the only scalar terms leading to exactly second order equations of motion in flat space-time. In the second part of this thesis we generalize these theories and prove the most general form of a scalar theory with second order equations of motion in flat space-time. We also sketch a tentative extension of these results to curved space-time via a diagrammatic method.